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石墨烯褶皱结构对双电层储能性能的理论研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 89-100页

作者：张倩蒋更平武汉科技大学理学院应用物理系武汉430081

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学... 详细信息

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学模拟来研究这些褶皱石墨烯表面的双电层结构.本研究旨在探讨不同褶皱高度和充电状态下双电层的变化规律,及其与超级电容器储能性能之间的关系.研究发现,褶皱石墨烯模型内部的离子浓度随电压的增加呈现多峰层状分布,而表面离子浓度与施加的电压正相关.此外,石墨烯的褶皱结构能够减少离子和水对电极电压响应的敏感性.在不同电压条件下,褶皱型石墨烯结构的面积比电容(C_A)始终高于其平面对应区域,突出了其在提升双电层储能性能上的优势.本研究揭示了石墨烯褶皱结构在调节离子分布、降低电压敏感性,以及增强电化学储能性能方面的特有作用机制.

关键词：双电层石墨烯褶皱恒电势模拟方法

基于三矩形谐振腔非通MIM波导的四重法诺传感

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 116-123页

作者：王叶壮沈宏君陈俊坤王雅雯宁夏大学物理学院银川750000

为了得到高灵敏度的生物传感器,设计了一种可以激发出四重法诺共振的非通金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)波导传感器.采用了上下对称结构,由一个竖放矩形谐振腔和两个横放矩形谐振腔与总线波导共同作用而得到了四重法诺共... 详细信息

为了得到高灵敏度的生物传感器,设计了一种可以激发出四重法诺共振的非通金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)波导传感器.采用了上下对称结构,由一个竖放矩形谐振腔和两个横放矩形谐振腔与总线波导共同作用而得到了四重法诺共振.采用了有限时域差分方法计算了此结构的传输特性与Z方向的归一化磁场,并详细分析了其法诺共振的产生机理.通过计算结构几何参数调节后的透射光谱,从而得出了四处法诺共振峰透射率和共振位置可以通过改变结构几何参数而获得独立调节.此外还发现在结构中添加不同浓度的葡萄糖溶液可以实现高折射率传感灵敏度(S),获得最高灵敏度2736.98nm/RIU,可以看出此结构对于折射率变化有很高的灵敏度,这为设计和优化纳米级别的折射率传感器提供了新的思路,还可以应用于电路构建前进行性能测试.

关键词：金属-绝缘体-金属传感器谐振腔法诺共振灵敏度

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负责任的社会科学数据治理的内涵、特征与层次

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现代情报 2025年第1期45卷 124-134页

作者：王英卢国强湖北大学历史文化学院湖北武汉430062 吉林大学商学与管理学院吉林长春130012

[目的/意义]“十四五”国家哲学社会科学发展规划的背景下,负责任的数据治理成为促进社会科学数据开放共享、推进社会科学研究与创新的重要驱动力,亟须探索负责任的社会科学数据治理的基础理论。[方法/过程]运用主题分析法,探寻负责任... 详细信息

[目的/意义]“十四五”国家哲学社会科学发展规划的背景下,负责任的数据治理成为促进社会科学数据开放共享、推进社会科学研究与创新的重要驱动力,亟须探索负责任的社会科学数据治理的基础理论。[方法/过程]运用主题分析法,探寻负责任的数据治理的概念要素及维度,按照国际标准ISO704:2009的概念关系,结合社会科学数据的特性,阐释负责任的社会科学数据治理的内涵及其与相关概念的关系、特征、层次与内容,旨在构建一个较为全面且系统的概念体系。[结果/结论]负责任的社会科学数据治理是多元主体在现有的数据治理环境之下,运用相应的治理机制和手段,将负责任的研究与创新的理念和原则融入社会科学数据全生命周期,以确保所有涉及社会科学数据的流程和成果的责任性的过程,具有责任性、反思性、前瞻性、开放性和工具性特征,可划分为战略层、数据层和活动层。

关键词：社会科学数据负责任的数据治理数据治理

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基于边缘引导与特征融合的分阶段图像去模糊

光电子·激光 2025年第1期36卷 17-26页

作者：陈清江邵菲王炫钧西安建筑科技大学理学院

针对现有方法去模糊后图像缺乏足够清晰边缘的问题，提出了一种基于边缘引导与特征融合的分阶段图像去模糊方法，分两个阶段逐步去除模糊。首先，第一阶段应用含双交叉集成注意力模块(dual cross integrated attention module, DCIAM)... 详细信息

针对现有方法去模糊后图像缺乏足够清晰边缘的问题，提出了一种基于边缘引导与特征融合的分阶段图像去模糊方法，分两个阶段逐步去除模糊。首先，第一阶段应用含双交叉集成注意力模块(dual cross integrated attention module, DCIAM)的编解码网络学习不同尺度下图像的内容特征，初步去除模糊信息。然后，构建边缘分支网络(edge branch network, EBN)提取图像边缘特征。再次，设计了边缘引导去模糊模块(edge-guided deblurring module, EGDM)以耦合不同分辨率下图像的内容与边缘特征。最后，第二阶段通过级联的残差块和DCIAM进一步去除图像模糊，并通过引入自校准注意融合模块(self-calibrating attention fusion module, SCAFM)增强特征表达效果。实验结果表明：所提方法去模糊后图像的峰值信噪比和结构相似度均值分别达到32.78 dB和0.964,均优于其他对比方法。所提方法可以显著提高去模糊性能且去模糊后图像边缘结构更加完整。

关键词：图像去模糊边缘引导特征融合多尺度框架注意力机制

空位缺陷硅烯纳米带结构与自旋极化电子性质的密度泛函紧束缚研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 61-66页

作者：扶锦云吴丽君王爽迟中钰刘亚沈阳理工大学理学院沈阳110159

随着纳米电子器件和自旋电子学的不断发展,对小尺寸的纳米硅材料物理和化学性质的研究是研发新型微电子材料器件的基础.硅烯纳米带在实验制备和理论研究中均备受关注.本研究利用基于自洽电荷的密度泛函理论紧束缚方法,研究了不同宽度的... 详细信息

随着纳米电子器件和自旋电子学的不断发展,对小尺寸的纳米硅材料物理和化学性质的研究是研发新型微电子材料器件的基础.硅烯纳米带在实验制备和理论研究中均备受关注.本研究利用基于自洽电荷的密度泛函理论紧束缚方法,研究了不同宽度的硅烯纳米带的结构、稳定性和自旋极化电子性质.研究发现,稳定的完美和带有空位缺陷的硅烯纳米带表现为带有曲翘褶皱的蜂窝结构.纳米带边缘的曲翘度大于中心位置.空位缺陷更容易出现在纳米带边缘.纳米带的宽度可实现完美的硅烯纳米带的半导体性质和金属性之间的转换.硅烯纳米带中出现空位缺陷可有效调控纳米带自旋电子性质从半导体向金属性转变、半导体向半金属性转变,及金属性向为半导体或者半金属性质的转变.这种自旋电子性质的调控手段使得该种纳米材料在纳米电子自旋器件上有着潜在的应用价值.

关键词：硅烯纳米带自旋极化电子性质密度泛函紧束缚空位缺陷

控制方向未知的受限多智能体系统的预设时间模糊控制

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工程科学学报 2025年第1期47卷 121-129页

作者：李菲周超范利蓉王芳燕山大学理学院秦皇岛066004 河北农业大学海洋学院秦皇岛066003

综合考虑受控制方向未知、输入受限和状态时延影响的有领导者多智能体系统的编队控制问题,设计基于模糊逻辑系统的预设时间一致性控制策略.为了保证编队输出误差在预设时间内满足预定的约束范围要求,引入预设时间性能函数,构造Lyapunov-... 详细信息

综合考虑受控制方向未知、输入受限和状态时延影响的有领导者多智能体系统的编队控制问题,设计基于模糊逻辑系统的预设时间一致性控制策略.为了保证编队输出误差在预设时间内满足预定的约束范围要求,引入预设时间性能函数,构造Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函解决状态时延问题,将外界干扰和L-K泛函的导数中的部分项定义为未知非线性函数,并利用模糊逻辑系统对其进行估计,利用Nussbaum函数和均值定理分别处理控制方向未知和输入受限问题,基于以上设计,提出预设时间模糊控制策略,并通过Lyapunov稳定性理论,分析闭环系统的有界稳定性,数值对比仿真和两级化学反应器应用仿真说明控制方法的有效性.

关键词：多智能体系统状态时延输出误差约束输入受限控制方向未知

Mn、Zn、Sn掺杂CsPbI_(3)的稳定性和光电性质研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 182-188页

作者：张仁杰陶红帅郝启圣内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了本征CsPbI_(3)和Mn、Zn、Sn掺杂体系的形成能、电子结构和光学性质.研究结果表明:Mn、Zn、Sn的掺入减小了材料晶格常数,Mn原子掺入CsPbI_(3)晶体结构使得体系的磁矩由0变为5.00μ_(B),丰富了材... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了本征CsPbI_(3)和Mn、Zn、Sn掺杂体系的形成能、电子结构和光学性质.研究结果表明:Mn、Zn、Sn的掺入减小了材料晶格常数,Mn原子掺入CsPbI_(3)晶体结构使得体系的磁矩由0变为5.00μ_(B),丰富了材料磁性.与Zn掺杂体系相比,Mn、Sn掺杂体系更为稳定.Mn掺杂体系增大了材料带隙,Zn、Sn的掺入使材料带隙分别减小了30.2%和16.2%,有利于电子极化跃迁,但Zn掺入使CsPbI_(3)材料转变为间接带隙半导体.在可见光区域中Mn、Zn、Sn掺杂体均表现出优异的光学性能,Sn掺杂体系效果最佳.这些研究结果为实验方面CsPbI_(3)材料的掺杂改性提供了数据支持,有利于CsPbI_(3)钙钛矿在光电领域的应用.

关键词： CsPbI_(3) 第一性原理电子结构光学性质

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图模驱动的在线医疗健康智慧问答服务研究

现代情报 2025年第1期45卷 164-176页

作者：张君冬刘江峰邓景鹏刘艳华黄奇南京大学信息管理学院江苏南京210023 南京大学数据智能与交叉创新实验室江苏南京210023 武汉大学信息管理学院湖北武汉430064 南京中医药大学卫生经济管理学院江苏南京210023

[目的/意义]学者们重视追求医疗智慧问答相关技术本身的前沿性,对基础理论的探讨研究较少,两者未能融合发展。[方法/过程]在辨析相关概念的基础上,首先阐述在线医疗健康领域智慧问答服务的内涵及特征,之后剖析知识图谱与大语言模型的联... 详细信息

[目的/意义]学者们重视追求医疗智慧问答相关技术本身的前沿性,对基础理论的探讨研究较少,两者未能融合发展。[方法/过程]在辨析相关概念的基础上,首先阐述在线医疗健康领域智慧问答服务的内涵及特征,之后剖析知识图谱与大语言模型的联系及两者的互补融合思路,最后提出图模驱动的在线医疗健康智慧问答服务。[结果/结论]文章将医疗智慧问答服务理论特征贯穿智慧问答服务的全过程,创新性地提出其智慧问答服务应包含大语言模型驱动的医疗知识图谱构建、知识图谱增强的医疗大模型训练、图模驱动的智慧问答服务流程三部分。本研究实现了理论与技术的有机结合,研究成果可用于后续医疗智慧问答的实践性工作。

关键词：知识图谱大语言模型在线医疗健康智慧问答服务

Si掺杂对Ga_(2)O_(3)/BP异质结光电性能调控的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 131-137页

作者：李佳宏郝增瑞薛瑞鑫阚红梅关玉琴内蒙古工业大学理学院呼和浩特010010

近年来,氧化镓(Ga_(2)O_(3))是新一代超宽禁带(4.9 eV)半导体,基于优越的热稳定和化学稳定性、高击穿场强和可见光透过率等优点,在日盲紫外探测器和透明光电器件领域中引起了广泛的关注.但是,Ga_(2)O_(3)基光电器件存在迁移率较低而限... 详细信息

近年来,氧化镓(Ga_(2)O_(3))是新一代超宽禁带(4.9 eV)半导体,基于优越的热稳定和化学稳定性、高击穿场强和可见光透过率等优点,在日盲紫外探测器和透明光电器件领域中引起了广泛的关注.但是,Ga_(2)O_(3)基光电器件存在迁移率较低而限制其应用的现象,而构建合适的Ga_(2)O_(3)异质结是改善光电探测器的光电性能的有效手段之一.基于第一性原理构建β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结模型,研究了氧空位(Vo)和Si掺杂对β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结光电性质的调控以及相关机理.结果显示:β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结结构有效降低β-Ga_(2)O_(3)功函数,提高灵敏度,Si掺杂降低结合能,增强稳定性;β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结有效减小带隙,Si掺杂以及氧空位的存在,进一步减小带隙,增强光导电性,并且Si掺杂引起了光电导各向异性.此结果对改善Ga_(2)O_(3)基异质结光电性能提供理论参考.

关键词： β-Ga_(2)O_(3)/BP异质结缺陷光电性质第一性原理